山东m6A全转录组测序

已知RNA存在超过100种修饰。在真核生物中，5’端的Cap以及3’的ployA修饰在转录调控中起到了十分重要的作用，而mRNA的内部修饰则用于维持mRNA的稳定性。mRNA较常见的内部修饰包括N6-腺苷酸甲基化（m6A）、N1-腺苷酸甲基化（m1A）、胞嘧啶羟基化（m5C）等。对于大热的m6A，截至2017年，全球的科学家已经鉴定了参与m6A的许多酶，包括去甲基化酶、甲基化酶和甲基化识别酶等。芝加哥大学的何川教授对此贡献巨大。来自中科院北京基因组研究所的杨运桂研究员也是这方面的大牛。m6A是X. laevis中一个高度保守的mRNA修饰。山东m6A全转录组测序

首先，作者发现了肺腺ai当中 m6A 去修饰化酶 FTO 的异常低表达，就此选定 FTO 这个酶为研究对象。紧接着，作者敲降 FTO 以控制变量，以研究 FTO 这个酶在肺腺ai中所发挥的功能。下一步，作者从上游和下游两个方向筛选出与 FTO 基因或 FTO蛋白发生互作的分子：一方面，通过一系列 Co-IP、ChIP 和荧光素酶报告实验，作者证明 FTO 基因是 Wnt 信号通路的靶基因，Wnt 诱导的 EZH2/β-catenin/LEF/TCF 复合体结合于 FTO 基因启动子区域的 TBE 元件区域，通过组蛋白 H3K27me 的甲基化抑制了 FTO 基因的转录；另一方面，通过 m6A MeRIP-seq 和生信预测，作者筛选出 MYC 作为 FTO 蛋白的靶基因，并通过一系列的 MeRIP-qPCR、RIP 和荧光素酶报告实验，证明 c-Myc 蛋白的表达量是跟随 FTO 蛋白表达量变化的因变量。徐汇区m6A结果揭秘神经发育过程中m6A RNA甲基化与组蛋白修饰间的关系。

大多数m6A修饰发生在外显子，m6A在剪接后仍保留在成熟的mRNA中，因此，m6A也可以影响含m6A的mRNA的翻译。小鼠DHFR mRNA体外甲基化后用兔网织红细胞系进行体外翻译，当比较甲基化转录物的翻译水平和非甲基化转录物的翻译水平时，检测到甲基化的Mrna的翻译1.5倍增加。当从环亮氨酸处理的细胞中纯化的细胞质转录物在体外翻译时，由甲基化mRNA产生的DHFR蛋白的量比未处理的mRNA低20％。近期的使用体外翻译以及将报告基因mRNA转染入细胞的研究显示，与未甲基化的转录物相比，腺苷甲基化导致翻译减少。因此，m6A对蛋白质生产的影响似乎在不同的mRNA中是不一致的。一种可能性是这种效应部分由转录本内的其它顺式作用因子决定，或者mRNA中m6A的位置可能影响其与特定的介导其对翻译的作用的反式作用因子相互作用的能力。

肺腺ai细胞中的 FTO 的表达是因为什么原因而下调的呢？为了回答这个问题，作者用 PROMO 软件分析 FTO 基因的启动子序列，在其中找到了 3 个有可能是 TBE 元件（LEF/TCF-binding element）的区域。为了验证生信预测的真实性，作者又进行了了一系列分子生物学实验。首先，ChIP 实验证实了 TCF4 与 FTO 启动子的结合。另外，荧光素酶报告基因的结果显示，β-catenin 也可通过结合前述的 3 个 TBE 元件来抑制 FTO 启动子。因此，β-catenin/LEF/TCF 复合体被证明可以抑制 FTO 启动子的活性。人类肺腺ai细胞系经过 Wnt 处理后，FTO 的 mRNA 和蛋白表达水平均有所降低，并且这种现象可通过敲降 β-catenin 来逆转。综合前面的几个发现可以证明：Wnt 在信号通路的上游，通过诱导 β-catenin，使得β-catenin/LEF/TCF 复合体结合到 FTO 启动子上，终抑制了 FTO 的表达。对m6A RNA流行检测手段为MeRIP-Seq技术。

m6A是通过一个复合物加到mRNA上的（Figure1），这个复合物有多个亚基，包括METTL3，METTL14，WTAP，VIRMA，ZC3H13，HAKAI，RBM15/15B。其中包括以下成员：METTL3/14，全称是methyltransferase-like 3/14，即甲基转移酶3/14， 这两个甲基转移酶是这个复合物的he心成员，其中MELLT3起催化作用，MELLT14促进复合物与RNA结合。WTAP，全称是Wilms tumor 1-associating protein，其功能是结合METTL3/14，诱导它们向底物招募以及定位。VIRMA，全称是Vir like m6A methyltransferase associated，功能是将m6A与3'UTR结合。ZC3H13，全称是zinc finger CCCH-type containing 13，功能是诱导写入器复合物向核内转移。RBM15/15B全称是RNA binding motif protein 15/15B，功能是与尿嘧啶富集区域结合，促进某些RNAs的甲基化。m6A RNA修饰上游酶的筛选。奉贤区测序m6A

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当出现热休克时，METTL3就会定位到染色质的热休克相关的基因上，m6A就会被添加到热休克转录本上，从而诱导这些转录本在应激压力下被清chu。UV诱导DNA破坏时，METTL3/14就会在2分钟内定位到UV诱导的损伤位点，同时伴随着m6A活动的增强。在人类多能干细胞的TGF-信号转录通路转导方面，活化的SMAD2/3会与METTL3/14-WTAP相互作用，诱导m6A添加到特定的转录本上。在AML细胞中，一部分METTL3会通过METTL14非依赖方式与CCAAT增强子结合蛋白zeta(CEBPZ)的启动子区域结合。在he心pG2细胞中，H3K36me3能通过与METTL14相互作用招募写入器，诱导mRNA的CDS和3'UTR上添加m6A。山东m6A全转录组测序

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